DE4116887A1 - Richtantenne - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Richtantenne gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Offset-Richtantennen, die sich z. B. für den TV-Satellitenfunkempfang verwenden lassen, sind beispielsweise aus dem Aufsatz von H. Noll: "Fortschritte bei Empfangsanlagen: Neue Technik für kurze Wellen" in der Zeitschrift "Funkschau", Heft 18, 1986, Seiten 26 bis 28 bekannt. Das Offset-Prinzip ermöglicht es, daß der Erreger und gegebenenfalls ein Empfangskonverter nicht mehr einen Teil der Reflektorfläche in den Funkschatten stellen, da diese außerhalb des Strah­ lengangs montiert sind.

Von Nachteil ist bei derartigen Offset-Parabolantennen, wie sie beispielsweise in Fig. 4 der genannten Druckschrift dar­ gestellt sind, daß ihre Windlast verhältnismäßig groß ist, was einen erheblichen Aufwand für die Antennenhalterung verlangt und damit auch höhere Kosten verursacht. Diese Kosten gehen gerade im Heimbereich bei der Aufstellung von Satelliten- Empfangsantennen z. B. auf dem Hausdach überproportional ein.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Richtantenne der eingangs genannten Art anzugeben, bei der aber die Windlast erheblich reduziert ist, so daß sich eine weniger aufwendige Halterung realisieren läßt.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Richtantenne durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs l angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die entsprechend der Erfindung veränderte Antennenan­ ordnung wird es ermöglicht, daß der Reflektor der Antenne relativ flach auf dem Untergrund aufliegt, wodurch eine solche Antenne neben der reduzierten Windlast auch den großen Vorteil hat, daß sie bei entsprechender Einfärbung optisch wenig auf­ fällt. Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Richtantenne kann also optische Beeinträchtigungen durch Offset-Parabolantennen bei einem Gebäude auf ein Minimum reduzieren.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von fünf Figuren erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 in einer seitlichen Prinzipdarstellung eine bekannte und übliche Offset-Parabolantenne,

Fig. 2 und 3 eine Ansicht von der Seite bzw. von vorne eines Rotationsparaboloids mit zwei Reflektoren zur Verdeutlichung der Erfindung,

Fig. 4 die Anordnung einer nach der Erfindung aufgebauten Richtantenne, z. B. auf einem Hausdach, und

Fig. 5 die Draufsicht auf ein Rotationsparaboloid zur Verdeut­ lichung der Anpassung der Antennenanordnung nach der Erfindung auf eine andere Untergrundausrichtung.

Fig. 1 zeigt in einer seitlichen Darstellung das Prinzip einer bekannten Richtantenne, die nach dem sogenannten Offset-Prin­ zip arbeitet. Eine normale Offset-Parabolantenne ist z. B. für Satellitenfunk-Empfang für einen Elevationswinkel von etwa 25° bis 30° ausgerichtet. Die Strahlausbreitungsrichtung 5 gegen­ über dem Untergrund 6 beträgt somit im dargestellten Beispiel ca. 25° bis 30°. Die dargestellte Richtantenne besteht aus einem Erreger 7 und einem Reflektor 3, der die Kontur eines nicht rotationssymmetrischen Ausschnitts aus einem Rotations­ paraboloid aufweist. Der Reflektor 3 wird vom Erreger 7, der sich im Brennpunkt 8 des Paraboloids befindet, von der Seite her nach dem Offset-Prinzip angestrahlt. Der Erreger 7 wird mittels einer Erregerhalterung 9 am Reflektor 3 befestigt, so daß der Erreger 7 und der Reflektor 3 eine feste Einheit bil­ den. Bei der angegebenen Strahlausbreitungsrichtung 5 verläuft die Tangente im Mittelpunkt des Reflektors 3 der Offset-Richt­ antenne ungefähr senkrecht. Dadurch steht an der Antenne eine erhebliche Windlast an, die auf den Reflektor 3 einwirkt. Die Fig. 2 und 3 zeigen die Merkmale, durch die sich eine Richtantenne nach der Erfindung gegenüber der bekannten Richtantenne nach Fig. 1 unterscheidet. Bei der bekannten Offset-Richtantenne ist der Reflektor 3 in bezug auf die Brennachse 1 des Rotationsparaboloids 2 so angeordnet, daß sein Oberflächenzentrum 4 senkrecht oberhalb der Brennachse 1 liegt. Es handelt sich somit bei der bekannten Richtantenne um eine Anordnung des Reflektors 3 mit seinem Oberflächenzentrum 4 in einer Winkelposition α, die 0° beträgt (Fig. 3). Bei dieser Stellung der Antenne greift am Reflektor 3 eine er­ hebliche Windlast an. Bei Drehung der Antenne mitsamt dem Re­ flektor 3 um 180° (in dieser Position mit 31 bezeichnet) um die Brennachse 1, ist die Tangente erheblich flacher. Dadurch wird die Windlast, die am Reflektor 3′ der Antenne angreift, erheblich reduziert. Die Strahlungseigenschaften der Antenne werden jedoch hierdurch nicht verändert. In bezug auf die Brennachse 1 des Rotationsparaboloids 2 ist somit der Reflek­ tor 31 so angeordnet, daß sein Oberflächenzentrum 41 bei senk­ recht zur Strahlausbreitungsrichtung 5 verlaufendem Untergrund 6 senkrecht unterhalb der Brennachse 1 des Rotationsparabo­ loids 2 liegt, d. h. bei 180° in der Fig. 3.

Durch die veränderte Anordnung der Offset-Richtantenne kann deren Reflektor 31 relativ flach auf dem Untergrund aufliegen, wodurch die Antenne bei entsprechender Einfärbung optisch wenig auffällt.

Außerdem läßt sich durch Variation des f/D-Verhältnisses, d. h. dem Verhältnis vom Brennpunktabstand f zum Paraboloiddurchmes­ ser D, bzw. des den Reflektor 3 bildenden Paraboloidaus­ schnitts, der für die Offset-Richtantenne gewählt wurde, eine weitere Optimierung an den Untergrund, auf dem die Antenne liegt, erreichen. Ein Beispiel dafür ist in Fig. 4 darge­ stellt. Dort ist der Reflektor 31 der Richtantenne an den Winkel eines Hausdaches 11 angepaßt, wobei sich durch Ein­ richtungen 10 zur Schwenkung und Justierung die Antenne auf die Strahlrichtung optimal einstellen läßt. Die Anpassung der Richtantenne nach der Erfindung ist somit optimal für eine Strahlrichtung. Die Schwenkbarkeit der Antenne wird durch die Anordnung nach der Erfindung wenig beeinträchtigt. Für kleine Schwenkwinkel ist der Aufwand für mechanische und elektrische Schwenkungen sehr gering.

Anhand der Fig. 2 bis 4 wurde bisher nur eine um α = 180° verdrehte Offset-Parabol-Richtantenne angesprochen, die nur eine Anpassung an einen Untergrund erlaubt, der senkrecht zur Strahlausbreitungsrichtung liegt. Hat der Untergrund jedoch eine andere Ausrichtung, so läßt sich die Anpassung durch eine andere Verdrehung um die Brennachse 1 des Rotationsparboloids 2 erreichen. In diesem Zusammenhang wird auf die Darstellung nach Fig. 5, die eine Draufsicht auf ein Rotationsparaboloid zeigt, hingewiesen. Dort ist in bezug auf die Brennachse 1 des Rotationsparaboloids 2 der Reflektor 3′′ so angeordnet, daß sein Oberflächenzentrum 4′′ bei anderer Ausrichtung des Untergrundes als senkrecht zur Strahlausbreitungsrichtung in einer anderen Winkelposition α zur Brennachse 3 liegt. Im dargestellten Beispiel beträgt die Winkelposition α etwa 120°. Im Vergleich dazu ist in Fig. 5 ebenfalls die Anordnung eines den Reflektor 3 bildenden Paraboloidausschnitts einer bekannten Antenne dargestellt, bei der das Oberflächenzentrum 4 des Reflektors 3 bei α = 0° liegt. Wie aus Fig. 5 hervor­ geht, erlaubt die Erfindung somit eine Anpassung von Offset­ Parabol-Richtantennen an nahezu beliebig orientierte Untergründe, solange diese noch in Blickrichtung des zu empfangenden Signals liegen.

Von Nachteil bei Richtantennen nach der Erfindung ist allen­ falls daß sich in der verhältnismäßig flachen Anordnung Regenwasser und Schnee sammeln kann. Zur Verhinderung stehen­ den Regenwassers in der Reflektorschüssel genügt es jedoch, daß im Reflektor kleine Wasser-Abflußlöcher vorgesehen sind oder aber, daß der Reflektor aus feinmaschigem Blech herge­ stellt ist. Zur Verhinderung von Schneeablagerungen im Reflektor kann eine Heizung vorgesehen werden. Hierfür ist eine auf den Reflektor aufgebrachte, stromversorgbare Heizfolie ausreichend, wie sie beispielsweise für Autoheck­ fenster üblich ist.

Claims (10)

1. Auf einem Untergrund aufgebaute Richtantenne mit einem Erreger und einem Reflektor, der die Kontur eines nicht rotationssymmetrischen Ausschnitts aus einem Rotationspara­ boloid aufweist und vom Erreger, der sich im Brennpunkt des Paraboloids befindet, von der Seite her nach dem Offset-Prinzip angestrahlt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in bezug auf die Brennachse (1) des Rotationsparaboloids (2) der Reflektor (3′, 3′′) so angeordnet ist, daß sein Ober­ flächenzentrum (4′, 4′′) bei senkrecht zur Strahlausbreitungs­ richtung (5) verlaufendem Untergrund (6) senkrecht unterhalb der Brennachse oder bei anderer Ausrichtung des Untergrundes aber in einer anderen Winkelposition (α) zur Brennachse liegt.

2. Richtantenne nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Anordnung bezüglich des Untergrundes (6) derart, daß der Reflektor (3) relativ flach auf dem Untergrund aufliegt.

3. Richtantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch passende Dimensionierung des Verhältnisses von Brennpunktabstand (f) zum Paraboloiddurchmesser (D) (f/D-Verhältnis) eine zusätzliche Anpassung an den Untergrund (6) vorgenommen ist.

4. Richtantenne nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch geeignete Wahl des den Reflektor (3) bildenden Offset-Paraboloidausschnitts eine zusätzliche Anpassung an den Untergrund (6) vorgenommen ist.

5. Richtantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur optimalen Antennenausrichtung Einrichtungen (10) zur Schwenkung und/oder Justierung vorgesehen sind.

6. Richtantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Reflektor (3) kleine Wasser-Abflußlöcher vorgesehen sind.

7. Richtantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (3) eine Heizung aufweist.

8. Richtantenne nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizung durch eine auf den Reflektor (3) aufgebrachte, mit Strom versorgbare Heizfolie realisiert ist.

9. Richtantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung als Satellitenfunk-Empfangsantenne.

10. Richtantenne nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Untergrund (6), auf dem die Antenne aufgebaut ist, ein Hausdach (11) ist.